package com.awakening.sorting.advance;

import com.awakening.sorting.util.SortTestHelper;

import java.util.Arrays;

/**
 * 归并排序
 * @Author:AwakeningCode
 * @Date: Created in 14:40 2018\1\19 0019
 */
public class MergeSort {

    //MergeSort算法类不允许产生任何实例
    private MergeSort(){}

    //将arr[l...mid]和arr[mid+1...r]两部分进行归并
    private static void merge(Comparable[] arr,int l,int mid,int r){
        Comparable[] aux = Arrays.copyOfRange(arr,l,r+1);
        //初始化，i指向左半部分的起始索引位置l,j指向右半部分起始索引位置mid+1
        int i = l,j = mid+1;
        for (int k = l; k <= r ; k++){
            if (i > mid){//如果左半部分元素已经全部处理完毕
                arr[k] = aux[j-l]; j++;
            }
            else if (j > r){//如果右半部分元素已经全部处理完毕
                arr[k] = aux[i-l];i++;
            }
            else if (aux[i-l].compareTo(aux[j-l]) < 0){//左半部分所指元素 < 右半部分所指元素
                arr[k] = aux[i-l];i++;
            }
            else {//左半部分所指元素 >= 右半部分所指元素
                arr[k] = aux[j-l];j++;
            }
        }
    }

    //递归使用归并排序，对arr[l....r]的范围进行排序
    private static void sort(Comparable[] arr,int l,int r){
        if (l >= r)
            return;

        int mid = (l+r)/2;
        sort(arr,l,mid);
        sort(arr,mid+1,r);
        merge(arr,l,mid,r);
    }

    public static void sort(Comparable[] arr){
        int n = arr.length;
        sort(arr,0,n-1);
    }

    //测试MergeSort
    public static void main(String[] args){

        //Merge Sort是我们学习的第一个O(nlogn)复杂度的算法
        //可以在一秒之内轻松处理100万数量级别的数据
        //注意：不要轻易尝试使用SelectionSort，InsertionSort或者BubbleSort处理100万级别的数据
        //否则，你就见识了O(n^2)的算法和O(nlogn)算法的本质差异
        int N = 1000000;
        Integer[] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(N,0,1000000);
        SortTestHelper.testSort("com.awakening.sorting.advance.MergeSort",arr);

        return;
    }

}
